Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Dossier: Luce e materia, accoppiata vincente

Confidenze fra atomi

Un piccolo passo in avanti verso la realizzazione dei computer quantistici, anzi due: le Università di Yale (Usa) e del National Institute of Standards and Technology (Nist) hanno pubblicato oggi su Nature le loro ricerche sulla possibilità di scambi di informazioni tra atomi non vicini tra loro.

Nei due studi, questi atomi contengono le informazioni che devono essere trasferite e sono perciò chiamati “bit quantistici”, o qubit. Con il termine qubit si intende l'unità di misura dell'informazione di un possibile futuro computer quantistico, una macchina che per elaborare i dati e svolgere le operazioni sfrutterebbe fenomeni tipici della meccanica quantistica. Negli ultimi anni sono stati realizzati processori quantistici in cui, però, il trasferimento di informazione avviene tra qubit adiacenti.

A Yale, Robert Schoelkopf e colleghi hanno ora scoperto che è possibile produrre e controllare singoli fotoni (particelle, o quanti, di luce) nel range delle microonde, cioè con una lunghezza d'onda compresa tra 1 millimetro e 10 centimetri. La scoperta è importante perché sono proprio questi fotoni a permettere il trasporto quantistico dell'informazione. “Finora avevamo realizzato solo la prima parte della comunicazione quantistica su un chip, ovvero il passaggio dell’informazione da un qubit a un fotone” spiega Schoelkopf, “ora siamo riusciti a far tornare l’informazione dal fotone al qubit”.

I ricercatori del Nist, allo stesso tempo, sono riusciti a  trasferire l'informazione tra due atomi artificiali sfruttando le vibrazioni elettroniche su un cavo di alluminio microscopico. Anche in questo caso, l'informazione è stata trasferita sotto forma di radiazioni nel range delle microonde da un atomo a una sezione risonante del cavo, e da lì trasportata su un secondo atomo.

I gruppi di ricerca hanno quindi realizzato, indipendentemente l'uno dall'altro, un canale quantistico che permette a  due atomi (o qubit) di “dialogare” fra loro. La promessa dei computer quantistici è quella di poter  svolgere le varie funzioni molto più efficacemente e velocemente dei computer attuali. Schoelkopf paragona l’attuale stato di sviluppo dei processori quantistici  a quello dei computer tradizionali degli anni Cinquanta, quando vennero realizzati per la prima volta i singoli transistor. Oggi i computer a microprocessori sono composti da milioni di transistor, ma ci sono voluti decenni affinché potessero essere prodotti su larga scala. (m.g.)

Galileo Servizi Editoriali

• Epatite C sei in trappola L'ESPRESSO

  close

  Epatite C sei in trappola

  Colpire il virus e impedire che si diffonda nell'organismo. Una nuova classe di farmaci cambia il destino di milioni di malati

  vai al sito galileoedit.it
• Giochi da primate NATIONAL GEOGRAPHIC KIDS

  close

  Giochi da primate

  I piccoli di scimpanzé giocano esattamente come i cuccioli di umani: fanno le lotte e si sfidano a ruba bandiera. E nessuno si fa mai male seriamente

  (continua a leggere su National Geographic Kids n.17)

  vai al sito galileoedit.it
• Quelli che il twist L'ESPRESSO

  close

  Quelli che il twist

  A Greifswald, in Germania, è stat completata la struttura base di Wendelstein 7-X: il reattore che potrebbe rappresentare il piano B nel caso in cui ITER - il più grande esperimento sulla fusione termonucleare in corso - dovesse deludere le aspettative

  (continua a leggere su L'Espresso n.5)

  vai al sito galileoedit.it
• Raccontare il tempo e i tempi della scienza FESTIVAL DELLE SCIENZE

  close

  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

  Bruno Arpaia
  Francesco Cavalli Sforza
  Stefania Polvani
  
  Moderatore Elisa Manacorda, Galileo
  

  
  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

  vai al sito galileoedit.it
• Tempo e stress FESTIVAL DELLE SCIENZE

  close

  Tempo e stress

  Lectio Magistralis di Ronald D. Siegel

  Introduce: Lorenzo Mannella, Galileo

  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

  vai al sito galileoedit.it
• La scienza fatta dal basso LINX MAGAZINE

  close

  La scienza fatta dal basso

  Dal videogioco per trovare la forma delle proteine a quello per classificare la morfologia delle galassie: con la citizen science, si gioca per contribuire alla ricerca.

  (continua a leggere qui)

  vai al sito galileoedit.it

Partners